[發明專利]一種基于丙三醇鈣法制備亞穩態球霰石碳酸鈣的方法

有效

• 申請號: 201710710003.8
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107673384B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 蔣久信;吳月;陳傳杰;趙華康;雷童;楊燦燦;肖博文
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;周瑾

本發明提供一種基于丙三醇鈣法制備亞穩態球霰石碳酸鈣的方法，包括：步驟(1)配置丙三醇鈣溶液(濃度為0.01mol/L～1.0mol/L)和碳酸鈉水溶液(濃度為0.025mol/L～2.5mol/L)；步驟(2)將步驟(1)中的丙三醇鈣溶液和碳酸鈉水溶液在0℃～100℃下混合、攪拌，充分反應，靜置陳化0～42h，得到懸濁液；步驟(3)將步驟(2)中得到的懸濁液進行離心處理，并用無水乙醇和去離子水洗滌，最后將沉淀物離心、過濾，干燥。本發明采用了較為簡單的復分解反應體系，整個制備方法的工藝條件簡單、對設備的要求低、制備過程綠色環保；可以通過調節實驗參數(反應物濃度、混合反應溫度和靜置陳化時間)來改變球霰石CaCO₃在產物中的重量比，碳酸鈣產物中球霰石CaCO₃的重量比高達96.7％。

技術領域

本發明涉及一種球霰石碳酸鈣的制備方法，具體涉及一種基于丙三醇鈣法制備亞穩態球霰石碳酸鈣的方法，屬于無機非金屬粉體材料制備領域。

背景技術

作為一種無機化工產品，碳酸鈣(CaCO₃)被廣泛應用于橡膠、涂料、塑料、造紙、油墨、日用化學和醫藥等不同領域。在常溫常壓下，自然界中存在著六種成分相同但結構完全不同的CaCO₃礦物，分別是無定形CaCO₃、CaCO₃·H₂O、CaCO₃·6H₂O、球霰石、文石、方解石，其熱力學穩定性依次增加。除了無定形CaCO₃以外，其它結構都是結晶態；CaCO₃·H₂O和CaCO₃·6H₂O是含結晶水的晶體；球霰石、文石、方解石這三種CaCO₃晶體是不含結晶水的。在CaCO₃這三種晶體結構中，方解石是熱力學最穩定的結晶相，在自然界中通常以石灰石或者大理石的形式存在；球霰石是熱力學最不穩定的結晶相，它是由人工合成的CaCO₃，通常情況下成球狀，性能極不穩定，易轉化為方解石；文石的穩定性介于球霰石和方解石之間，特征相貌為針狀。

CaCO₃的制備方法包括物理法和化學法。物理法一般是采用機械方式，將原材料破碎到納米粒子的制備方法，即將自然界中CaCO₃成分含量較高的天然石灰石或者大理石等材料進行機械粉碎，經過粗破、細破、分級等一系列工藝流程，得到CaCO₃產品。一般情況下，采用物理法制備的CaCO₃密度較大，故稱為重質CaCO₃。化學法是指通過分解或離子反應生成CaCO₃沉淀物[Sha F,Zhu N,Bai Y,et al.Controllable Synthesis of Various CaCO₃Morphologies Based on a CCUS Idea,ACS Sustainable ChemistryEngineering,2016,4(6):3032-3044；Yang L,Chu D,Sun H,et al.Room temperature synthesis of flower-like CaCO 3 architectures,New Journal of Chemistry,2016,40(1):571-577]，所得的CaCO₃稱為沉淀CaCO₃或輕質CaCO₃。